自适应换站算法及其在长距离机载GPS动态相对定位中的应用

提出采用＂自适应换站＂法来解决单基线处理模式难以满足长距离动态定位的问题。该方法的主要思想是：整个解算过程始终保持单基线的动态定位模式,当发现流动站与原参考站间的距离大于流动站与其他参考站间的距离时,自动更换周围最近的参考站作为新参考站;对换站前后的数据设置一定时间的重叠段,利用等价消参法将换站前后的数据进行严格的自适应融合,以保持整个解算过程的连续性。通过对实测机载数据的解算,证明该方法不仅可以克服因载体飞行距离过远而导致的定位精度下降,而且能够避免因换站所引起的前后解的不连续,计算结果表明该方法的定位精度约为2 cm。     

北斗卫星导航系统双差网络RTK方法

针对北斗卫星导航系统常规实时动态差分(RTK)定位中,整周模糊度的快速解算和流动站位置信息的解算精度问题,该文研究了一种北斗卫星导航系统双频双差网络RTK方法,首先解算参考站网B1、B2载波相位整周模糊度,利用固定的参考站网载波相位整周模糊度计算参考站的观测误差,使用区域误差内插法计算流动站的综合误差影响,改正流动站的观测误差并进行流动站的整周模糊度解算,最后使用实测数据进行算法实验。实验结果表明,该文的方法可以利用北斗卫星导航系统双频观测数据实现网络RTK流动站的厘米级定位。     

长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法

基于区域参考站网的网络实时动态定位(real-time kinematic,RTK)方法是实现全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)高精度定位的主要手段。研究了一种长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法,首先采用长距离参考站网GPS/BDS多频观测数据确定宽巷整周模糊度,利用引入大气误差参数的参数估计模型解算GPS/BDS双差载波相位整周模糊度;然后按照长距离参考站网观测误差特性的不同,分类处理参考站观测误差,利用误差内插法计算流动站观测误差,以改正流动站GPS/BDS双系统载波相位观测值的观测误差;最后使用流动站多频载波相位整周模糊度解算方法确定GPS/BDS载波相位整周模糊度并解算位置参数。使用长距离连续运行参考站(continuously operating reference stations,CORS)网的实测数据进行实验,结果表明,该方法能够利用长距离GPS/BDS参考站网实现流动站的厘米级定位。     

基于Web的GPS原始观测数据服务

本文讨论了基于Web的GPS原始观测数据服务概念并给出了一种实现方案。授权用户通过这个系统用计算机浏览器随时能够得到GPS连续运行参考站原始观测数据，与用户流动站同时段观测数据联合处理后，可以得到测点精密解算结果。     

基于CORS的电离层延迟建模方法

实现CORS电离层延迟的建模过程,通过构建双差观测方程解算出CORS电离层延迟量,然后利用VRS技术在流动站附近生成虚拟参考站,根据参考站与流动站的位置关系和网络插值算法,内插出流动站的双差电离层延迟项,比较流动站经过内插和实际解得到的电离层延迟项的差异,验证网络插值算法的可行性,实现CORS电离层延迟的算法解算过程.     

长距离网络RTK实时厘米级定位算法

针对CORS系统建设成本高和选址困难的问题,该文提出GPS长距离网络RTK定位算法。该算法首先利用MW组合观测方程解算基准站双差宽巷整周模糊度,采用Saastamoinen模型和GMF映射函数模型相结合解算双差对流层干分量延迟残差,并将双差对流层湿分量延迟残差作为未知参数进行估计,同时结合无电离层组合观测值解算基准站双差载波整周模糊度;然后,采用综合误差内插法解算基准站和流动站的误差改正数;最后,采用最小二乘法逐历元进行法方程叠加解算流动站双差模糊度浮点解,并利用LAMBDA算法和通过TIKHONOV正则化改进的LAMBDA算法搜索固定流动站双差宽巷整周模糊度和双差载波整周模糊度。实验表明,该算法能够将基准站间距离提高到100~150km,使流动站用户可以获得厘米级定位结果。     

BDS中长距离非差实时动态厘米级定位算法

针对BDS常规实时动态定位(RTK)中,随着流动站与参考站间的距离增加,大气延迟误差的空间相关性大大降低,影响了整周模糊度的快速解算和流动站位置信息的解算精度问题。该文研究了一种基于非差观测误差的BDS中长距离常规RTK定位算法,采用非差误差改正方法为流动站提供误差改正,利用参考站的非差误差改正数以单颗卫星为对象进行误差改正。对电离层延迟误差和相对天顶对流层延迟误差进行参数估计,处理电离层延迟误差和对流层延迟误差的影响。最后通过BDS实测数据对该算法进行了算法验证和结果分析。实验结果表明,该算法可以实现BDS中长距离常规RTK的快速定位,并获得厘米级定位精度。     

利用先验大气信息辅助解算VRS网络模糊度

基于载波相位差分的网络RTK技术能够提供厘米级实时定位,但首先必须正确确定参考站间模糊度,并建立流动站误差改正模型。基于数天的历史观测数据获得的先验大气信息,本文提出了一种改进的VRS参考站间模糊度解算方法。本方法主要是利用大气误差的时间相关性,提取先验大气信息,对当前GPS观测值的大气误差进行改正,然后再确定模糊度。初步的试验结果表明该方法能提高参考站网络间模糊度解算效率。     

子网划分在陆态网解算中的应用分析

针对GAMIT/GLOBK10.7软件对中国大陆构造环境监测网络（CMONOC）观测数据的限制问题（超过100个基准站观测数据解算报错）,基于子网划分技术在CMONOC数据解算中的应用分析,采用不同子网划分方案对198个CMONOC基准站观测数据进行了同步解算。结果表明,相同解算服务配置情况下,不同子网划分方案对相同数量基准站观测数据的解算效率无显著影响;不同子网基线解算结果 NRMSE值较接近,整体平均值在0.20以内,总体基线解算结果较好;采用“均方分布、随机抽取”的子网划分原则可使网平差结果精度更高、可靠性更强。     

鞍山区域电离层模型构建及GNSS应用研究

针对电离层延迟误差目前是GNSS导航定位精度最重要误差源的现状,通过GNSS参考站或跟踪站实测数据计算电子总含量值,建立区域电离层模型,监测区域电离层变化,进而找到削弱或消除电离层延迟误差影响方法。利用曲面拟合实现建模,在模型的建立过程中通过对不同的模型阶数进行设置,对比不同情况下的模型精度,从而确定特定区域内最佳数据采样间隔及阶数设置,并在最佳阶数设置情况下,比较了预报不同时段的精度,进而对延迟量预报问题进行探讨,得出一些有益结论。可以通过该模型单独解算流动站站点的实时电离层延迟信息,这对多基站CORS的站间距离选择和单基站CORS基准站和流动站之间距离设计,尤其对提高单频接收机以及GIS产品用户的定位精度和差分模型的覆盖范围都具有实际参考意义。     

超站式集成测绘系统STGPS的研究

介绍了超站式集成测绘系统STGPS的研究思想、研究目标、系统构成和功能;讨论了坐标转换和测绘基本服务问题;提出了无需作加密控制的即用即测作业模式。     

网络RTK对流层延迟内插模型精度分析

流动站与参考站间双差对流层延迟的精确改正是网络RTK技术的关键。本文采用河南省地基增强系统参考站网7个参考站的观测数据进行试验,选择LIM、LCM、LSM和KRG模型为研究对象,分析了各模型用于不同高差水平流动站对流层延迟改正的效果。试验结果表明：4种常用内插模型中,LIM和KRG模型对流动站对流层延迟改正的精度较优。流动站与主参考站高差达到400 m时,对于低高度角卫星,模型内插精度降低到分米级,不满足用户流动站高精度定位需求。     

同波束VLBI测量下的天问一号火星车定位及精度分析

针对中国天问一号火星探测任务中的火星车定位问题,进行了相关方法的研究和精度分析。根据现有测控条件,考虑到火星车无地面测距数据,提出了利用轨道器和火星车的同波束甚长基线干涉测量（same-beam very long baseline interferometry,SBI）数据对火星车进行定位的方法。由于利用SBI联合轨道器测距数据无法在定轨定位的同时解算差分相时延模糊度,分析了在固定轨道器的轨道情况下,仅利用SBI数据进行火星车定位。结果表明,火星车定位误差随着轨道器的轨道精度提高而减小,如果轨道器的轨道精度从1 km提升到100 m或10 m,6 h SBI数据可以将火星车定位精度提高到数百米,同时,增加数据弧段可进一步提高定位精度,当对着陆器高程方向进行约束时,定位精度会有明显改善。     

星座异构基准站网虚拟参考站数据生成方法

针对各地现有卫星导航定位基准站可用星座存在差异性的问题，提出了按星座分别生成虚拟参考站数据的方法。该方法通过修正接收机钟差影响，实现了多个参考站作为主参考站生成同一个站点的虚拟观测值，有效避免了单个主参考站星座兼容性的影响，可为流动站提供更多的可用卫星。试验针对部分基准站不兼容北斗卫星的情况，分别在开阔区域和房角区域测试了按星座组网前后流动站的定位性能。结果显示：更多基准站参与服务能够改善虚拟参考站数据质量；按星座组网后流动站的定位质量更优，尤其可以显著改善流动站在房角等有遮挡区域的可用性和定位质量。研究成果对于有效整合当前各类基准站数据资源、提升服务对星座的兼容性具有实用价值。     

长距离网络RTK区域电离层延迟实时改正

针对网络RTK基线过长时电离层延迟的相关性就会减弱的问题，本文提出了一种长距离网络RTK区域电离延迟改正模型。首先利用已知载波值和确定的非差参考模糊度计算基准站的电离层延迟，进而传播至流动站，最后内插计算流动站电离层延迟，得到电离层延迟改正。通过实测CORS数据进行验证，结果表明，该算法可使长距离网络RTK达到厘米级精度的定位结果。     

GNSS RTK实时自适应换站方法

在中长基线的GNSS动态相对定位中,随着基线长度的增加,参考站与流动站之间误差的相关性会下降,导致模糊度无法快速固定,定位性能下降。在多GNSS参考站条件下,可以通过自适应选择距离更近的参考站,形成更加合理的基线,以保障RTK定位的精度。为解决换站后重新初始化模糊度所带来的定位结果重新收敛问题,本文提出了一种GNSS RTK实时自适应参考站换站算法,引入原参考站与新参考站之间的双差模糊度作为辅助,从而得到准确的新参考站与流动站之间的双差模糊度先验信息,避免了换站后模糊度的重新初始化,得到了连续的高精度定位结果。该方法可适用于实时定位,能够满足大范围RTK高精度连续定位的需求。利用香港CORS站数据进行验证,结果表明,本文换站算法能够克服换站导致的定位重收敛问题,且能够保障换站前后获得连续的高精度定位结果。     

网络RTK内插和外推比较分析

GPS流动站用户在使用网络RTK时,会出现在基准站网区域范围内和区域范围外两种情况,文中从数学模型和实例数据计算两方面,详细分析和比较网络RTK中内插和外推综合误差时的精度差异。     

BDS/GPS非差误差改正数的实时动态定位方法

针对我国地区观测数据的实验定位结果精度问题,该文提出BDS/GPS非差误差改正数的实时动态定位方法,研究了BDS/GPS单参考站非差实时动态定位算法模型,流动站使用非差误差改正数,不需要进行双差观测值的组合。参考站将非差误差改正数传递给流动站,对流动站的观测值进行误差改正,可以直接固定流动站的模糊度。实验表明:在我国南方地区BDS精度要优于GPS,而在北方地区,BDS/GPS定位精度和GPS定位精度明显优于BDS。并且与单系统相比,组合系统的可视卫星数明显增加,改善了卫星空间几何分布结构,从而提高了导航定位的可用性和精度。